(57)【要約】【課題】  キャビネット内に気体を物理吸着する吸着体を備えたスピーカ装置において、当該吸着体の物理吸着能力を長期間維持することが可能なスピーカ装置を提供する。【解決手段】  スピーカ装置のキャビネット１１内部に、多孔性材料で構成される吸着体１３や多孔性材料に光触媒を付加または混合した吸着体１３を配置する。そして、吸着体１３に光を照射可能な構成とする。光を吸着体１３に照射することによって、当該吸着体１３の表面に付着した物理吸着効果を劣化させる物質を脱離または分解することができ、当該吸着体１３が有する物理吸着機能を維持する。【選択図】  図１
2006101031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットと、
前記キャビネットに取り付けられたスピーカユニットと、
前記キャビネット内部の空室に配置され、気体を物理吸着する吸着体とを備え、
前記吸着体は、その少なくとも一部に光が照射されるように配設されていることを特徴とする、スピーカ装置。
【請求項２】
前記キャビネットは、少なくとも一部が透明部材で形成され、
前記吸着体は、前記透明部材で形成されたキャビネットを介して、当該キャビネット外部から光が照射されるように配設されていることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記キャビネットの外部に固設され、前記透明部材で形成されたキャビネットを介して前記吸着体に光を照射する光源を、さらに備える、請求項２に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記キャビネットの内部に固設され、前記吸着体に光を照射する光源を、さらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記吸着体は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブからなる多孔性材料の群から選ばれる少なくとも１つから構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項６】
前記吸着体は、
気体を物理吸着する多孔性材料と、
前記多孔性材料に付加または混合される光触媒とを含む、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項７】
前記光触媒は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、三二酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（Ａｇ2Ｓ）、およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）からなる群から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする、請求項６に記載のスピーカ装置。
【請求項８】
前記光触媒は、前記吸着体に照射される光の波長に反応して活性化することを特徴とする、請求項６に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置に関し、より特定的には、小型のスピーカキャビネットで低音再生を実現するスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に小型のスピーカ装置は、スピーカキャビネットの空室が呈する音響スティフネスの影響で、低音再生が可能なスピーカシステムを実現することが困難である。従来、この小型スピーカ装置で低音再生を実現するために、キャビネット容積で決定される低音再生限界の課題を解決する１つの手段として、キャビネットの内部に活性炭の塊を配置する密閉型スピーカ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、上記特許文献１に記載された従来のスピーカ装置主要部の構造断面図である。図８において、当該スピーカ装置は、キャビネット８１、低音用スピーカ８２、活性炭８３、支持部材８４、ダイヤフラム８５、通気管８６、および高音用スピーカ８７を備えている。低音用スピーカ８２および高音用スピーカ８７は、キャビネット８１の前面に取り付けられている。活性炭８３は、キャビネット８１内部に粒状のものが凝集された塊状で配置され、キャビネット８１の背面、底面、上面、左右側面、および支持部材８４によって支持される。なお、支持部材８４は、その全表面に空気を通過させる細孔が形成されている。通気管８６は、ダイヤフラム８５に設けられ、活性炭８３と低音用スピーカ８２および高音用スピーカ８７との間を通気する。
【０００４】
次に、上記スピーカ装置の動作について説明する。低音用スピーカ８２に電気信号が印加されるとキャビネット８１内の圧力が変化し、この圧力によりダイヤフラム８５が振動する。そして、ダイヤフラム８５の振動によって、活性炭８３が配置された空室の圧力が変化する。活性炭８３は、支持部材８４およびキャビネット８１によって塊状に支持されているが、支持部材８４の全表面に細孔が設けられているため、ダイヤフラム８５の振動による圧力変化に伴う空気分子が活性炭８３に吸着または放出されて、キャビネット８１内の圧力変動は抑制される。また、通気管８６は、スピーカ装置の周囲温度や内部の圧力変化により、活性炭８３を含むダイヤフラム８５およびキャビネット８１で囲われた空間に対する圧力変動を防ぐものである。
【０００５】
このように、従来のスピーカ装置は、キャビネット８１が等価的に大きな容積のキャビネットとして動作して、小型のキャビネットでありながら、あたかも大きなキャビネットにスピーカユニットを搭載したような低音再生が可能となる。
【特許文献１】特表昭６０−５００６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のスピーカ装置は、活性炭８３等の吸着体が可逆変化である物理吸着と同時に、不可逆な吸着を起こす。そして、吸着体の不可逆な吸着が進行することによって吸着体が有する物理吸着可能な細孔が減少してしまい、時間と共に物理吸着可能な機能が低下してしまう。
【０００７】
それ故に、本発明の目的は、キャビネット内に気体を物理吸着する吸着体（活性炭）を備えたスピーカ装置において、当該吸着体の物理吸着能力を長期間維持することが可能なスピーカ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の発明は、キャビネット、スピーカユニット、および吸着体を備えるスピーカ装置である。スピーカユニットは、キャビネットに取り付けられる。吸着体は、キャビネット内部の空室に配置され、気体を物理吸着する。吸着体は、その少なくとも一部に光が照射されるように配設されている。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、キャビネットは、少なくとも一部が透明部材で形成される。吸着体は、透明部材で形成されたキャビネットを介して、そのキャビネット外部から光が照射されるように配設されている。
【００１０】
第３の発明は、上記第２の発明において、さらに光源を備える。光源は、キャビネットの外部に固設され、透明部材で形成されたキャビネットを介して吸着体に光を照射する。
【００１１】
第４の発明は、上記第１の発明において、さらに光源を備える。光源は、キャビネットの内部に固設され、吸着体に光を照射する。
【００１２】
第５の発明は、上記第１の発明において、吸着体は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブからなる多孔性材料の群から選ばれる少なくとも１つから構成される。
【００１３】
第６の発明は、上記第１の発明において、吸着体は、気体を物理吸着する多孔性材料と、多孔性材料に付加または混合される光触媒とを含む。
【００１４】
第７の発明は、上記第６の発明において、光触媒は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、三二酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（Ａｇ2Ｓ）、およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）からなる群から選ばれる少なくとも１つである。
【００１５】
第８の発明は、上記第６の発明において、光触媒は、吸着体に照射される光の波長に反応して活性化する。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、スピーカユニットを取り付けたキャビネットの内部に気体を物理吸着する吸着体を配置し、吸着体の気体吸着作用によりキャビネット内部の気体分子が吸着／脱離し、内部の圧力変動が抑制されて、等価的に大きな容積となる。したがって、スピーカ装置は、あたかも大きな容積のキャビネットにスピーカユニットが取り付けられているように動作し、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。そして、キャビネット内部の吸着体に光を照射することができるため、当該光の照射によって、吸着体の表面および内部が熱され、その熱により吸着体表面に吸着した物質の一部を脱離させることができる。これによって、吸着体が有する物理吸着機能を回復させることが可能であり、スピーカ装置が可能な内容積が増えたような低音帯域の再生能力を回復および維持することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、キャビネットの一部を透明部材で形成しているため、外部からの光がキャビネット内に投射することが可能であり、太陽光やスピーカ装置とは別体の光源からの光を利用して、吸着体が有する物理吸着機能を回復させることができる。
【００１８】
第３の発明によれば、スピーカ装置の外部に光源を設け、透明部材を介して当該光源からの光を吸着体に照射することによって、吸着体が有する物理吸着機能を回復させることができる。また、光源自体が熱を発するものを用いれば、その熱が吸着体に伝わる構成とすることにより、同様に吸着体表面に吸着した物質の一部を脱離させることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、スピーカ装置の内部に光源を設け、当該光源からの光を吸着体に照射することによって、吸着体が有する物理吸着機能を回復させることができる。また、光源自体が熱を発するものを用いれば、その熱が吸着体に伝わる構成とすることにより、同様に吸着体表面に吸着した物質の一部を脱離させることができる。
【００２０】
第５の発明によれば、キャビネット内部に配置する吸着体を、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブからなる多孔性材料の群から選ばれる１つ、またはそれらの組み合わせで構成することによって、キャビネット容積を等価的に大きくして、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。
【００２１】
第６の発明によれば、吸着体を多孔性材料に光触媒を付加または混合して構成することによって、吸着体に照射される光が当該光触媒を活性化できる波長を持っていると、多孔性材料の表面に吸着した有機物などを分解することが可能である。
【００２２】
第７の発明によれば、光触媒を、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、三二酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（Ａｇ2Ｓ）、およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）からなる群から選ばれる１つ、またはそれらの組み合わせで構成することによって、多孔性材料の表面に吸着した有機物などを分解することが可能である。
【００２３】
第８の発明によれば、ある特定の波長を含む光を吸着体に照射して、その波長に反応して活性化する光触媒に接している有機物を分解することが可能である。光触媒を励起させる波長を含む光を照射して励起させ、励起された光触媒の表面に生じるＯＨラジカルの強い酸化作用により、吸着体表面の有機物を酸化分解し、吸着体の物理吸着効果をより長く維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、具体的な本発明の実施形態を説明する前に、本発明の理解を容易にするために発明の概要について説明する。本発明は、キャビネット内に気体を物理吸着する活性炭等の吸着体を配置したスピーカ装置であり、当該吸着体に光を照射するように構成している。
【００２５】
吸着体は、光の照射によって、次に示す３つの現象が発生する。
１、照射された光によって、吸着体の表面および内部が熱せられ、その熱により吸着体表面付近に吸着した物質の一部が脱離する。
２、吸着体に光を照射する光源として光源自体が熱を発するものを使用し、その熱が吸着体に伝われば、同様に吸着体表面付近に吸着した物質の一部が脱離する。
３、キャビネット内に配置する吸着体の表面に所定の光触媒を添加、あるいは吸着体と光触媒とを混合し、当該光触媒を活性化する波長を有する光を照射する光源を用いると、吸着体表面付近に吸着した有機物が分解する。
【００２６】
上記現象１および現象２については、吸着体の物理吸着による吸着量が温度上昇により減少することがわかっており、本発明では、吸着体の温度上昇によって吸着物質が脱離されていく現象を利用する。例えば、吸着体の一例である活性炭中の物質を完全脱離するには、水分で１１０℃、低沸点性の有機物で３５０℃、完全再生には１０００℃程度の温度が必要であるとされている。したがって、これらの温度を考慮するとスピーカ装置内での完全脱離は現実的ではないが、温度上昇に応じて吸着体に吸着された水蒸気や低沸点性の有機物の一部を脱離することはできる。つまり、上記現象１および現象２を利用することによって、劣化した吸着体の物理吸着能力の一部を回復することができる。
【００２７】
上記現象３における吸着体に光触媒を添加または混合する方法は、光源から所定の波長を含む光を照射して、光触媒に接している有機物を分解することが可能である。これは、光触媒を励起させる波長を含む光源を用い、光触媒に光を照射して励起させ、励起された光触媒の表面に生じるＯＨラジカルの強い酸化作用によって、吸着体表面の有機物を酸化分解する。これによって、吸着体の物理吸着効果をより長く維持できることができる。
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図１は、当該スピーカ装置の内部概略構造を示す断面図である。
【００２９】
図１において、当該スピーカ装置は、キャビネット１１、スピーカユニット１２、および吸着体１３を備えている。図１に示すように、第１の実施形態は、バスレフ方式のスピーカ装置である。
【００３０】
キャビネット１１は、スピーカ装置筐体の前面、背面、上面、下面、左右側面を構成し、その内部にスピーカ装置の空室Ｒを形成する。また、キャビネット１１の前面には開口部が形成されている。キャビネット１１は、アクリルやガラスなどで一部あるいは全てが透明な材料（図１ではキャビネット１１の全てが透明な材料）で構成され、キャビネット１１の外部から内部に光を照射できる。スピーカユニット１２は、動電型スピーカであり、キャビネット１１の前面に取り付けられる。
【００３１】
吸着体１３は、空室Ｒの内部に配置される。これによって、キャビネット１１の外部から吸着体１３に光を照射できるように構成できる。吸着体１３は、気体を物理吸着する多孔性材料である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。例えば、吸着体１３は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブのいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう組み合わせは、異なる材料を混合して１つの吸着体１３を形成することを含む。また、複数の吸着体１３を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった材料で形成する（つまり、異なった材料で形成される吸着体１３を複数配置する）ことを含む。なお、空室Ｒ内部に配置される吸着体１３は、上述した多孔性材料の中で最も大きい比表面積を有し物理吸着力も大きい活性炭が最も好ましい。
【００３２】
次に、本実施形態のスピーカ装置の動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット１２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット１２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。このコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット１１内の空室Ｒに圧力変動を発生させる。しかしながら、空室Ｒには吸着体１３が配置されているため、吸着体１３の気体吸着作用により空室Ｒ内の気体分子が吸着体１３に吸着／脱離し、空室Ｒ内の圧力変動が抑制されて、空室Ｒが等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置は、あたかも大きな容積のキャビネット１１にスピーカユニット１２が取り付けられているように動作し、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。以上の動作は、背景技術で説明した従来のスピーカ装置とほぼ同じである。
【００３３】
ここで、空気中に含まれる水蒸気、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒド等の有機物は、キャビネット１１の開口部を介して空室Ｒに侵入すると、吸着体１３に引き寄せられて吸着体１３の細孔を覆ってしまう。これによって、吸着体１３が有する物理吸着能力は、時間とともに低下してしまう。しかし、本実施形態のスピーカ装置は、キャビネット１１がアクリルやガラスなどで一部あるいは全てが透明な材料で構成されているため、キャビネット１１の外部から吸着体１３に光を照射できる。吸着体１３に外部から光（例えば、太陽光、ハロゲンヒータによる赤外線等）をキャビネット１１の透明部分を介して照射することで、吸着体１３の表面温度を上げてその表面に付着した水蒸気や低沸点性の有機物等を脱離させ、吸着体１３の物理吸着能力を回復させることができる。
【００３４】
なお、スピーカ装置に光を照射する光源は、上述した太陽光やハロゲンヒータの他に、熱の発生が少ない紫外ＬＥＤ、水銀ランプ、キセノンランプ等を用いてもかまわない。高温となる光源を利用する場合、間欠的に光を照射する構成（例えば、電源を切ってから一定時間光をスピーカ装置に照射する等）が好ましく、キャビネット１１には熱に強い材料（耐熱プラスチック、金属等）を用いるのが好ましい。また、スピーカ装置に光を照射する期間は、吸着体１３が有する物理吸着機能の回復のために常に照射していることが理想的であるが、光源に必要なエネルギを考慮して間欠的に照射してもかまわない。
【００３５】
このように、本実施形態のスピーカ装置は、キャビネット１１の外部から吸着体１３に一定時間以上の光を照射することによって、吸着体１３が有する物理吸着機能を回復させることが可能であり、スピーカ装置が可能な内容積が増えたような低音帯域の再生能力を回復および維持することができる。
【００３６】
なお、図１に示すように、本実施形態のスピーカ装置は、バスレフ式のキャビネット１１を用いた実現することが可能であるが、密閉型キャビネットやドロンコーン、ホーン等を用いた各種スピーカ装置でも実現可能である。
【００３７】
また、後述する第２および第３の実施形態によって明らかとなるが、照射する光の波長で励起する光触媒を吸着体７３（多孔性材料）に付加または混合してもかまわない。付加あるいは混合する光触媒の機能により多孔性材料に付着した有機物などを分解して、吸着体１３の物理吸着能力を維持することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図２は、当該スピーカ装置の内部概略構造を示す断面図である。
【００３９】
図２において、当該スピーカ装置は、キャビネット２１、スピーカユニット２２、吸着体２３、およびＬＥＤ光源２４を備えている。図２に示すように、第２の実施形態は、バスレフ方式のスピーカ装置である。
【００４０】
キャビネット２１は、スピーカ装置筐体の前面、背面、上面、下面、左右側面を構成し、その内部にスピーカ装置の空室Ｒを形成する。また、キャビネット２１の前面には開口部が形成されている。スピーカユニット２２は、動電型スピーカであり、キャビネット２１の前面に取り付けられる。
【００４１】
吸着体２３およびＬＥＤ光源２４は、空室Ｒの内部に配置される。吸着体２３は、例えば板状形状で形成され、複数の吸着体２３が並列して空室Ｒ内部に配置される。また、ＬＥＤ光源２４は、複数の板状吸着体２３のそれぞれ両面に光を照射するように空室Ｒ内部に複数配置される。吸着体２３は、気体を物理吸着する多孔性材料であり、当該多孔性材料に光触媒が付加または混合されている。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。例えば、多孔性材料は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブのいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう多孔性材料の組み合わせも、異なる材料を混合して１つの吸着体２３の多孔性材料を形成することを含む。また、複数の吸着体２３の多孔性材料を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった材料で形成することを含む。なお、空室Ｒ内部に配置される吸着体２３の多孔性材料は、上述した多孔性材料の中で最も大きい比表面積を有し物理吸着力も大きい活性炭が最も好ましい。
【００４２】
上記多孔性材料に付加あるいは混合される光触媒は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、三二酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（Ａｇ2Ｓ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）のいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう光触媒の組み合わせも、異なる材料を混合して１つの多孔性材料に付加あるいは混合することを含む。また、複数の光触媒を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった多孔性材料に付加あるいは混合することを含む。
【００４３】
上述では、本実施形態が実施可能な複数の光触媒を記載したが、本実施形態で用いられる光触媒は、化学的な安定、光触媒としての効率、および反応波長を考慮して選択すればよい。例えば、酸化チタンは、化学的に安定（無害無毒）で、光触媒の効率がよいため、上記多孔性材料に付加あるいは混合に好ましい。また、酸化亜鉛は、光触媒の効率が高いが水分中に溶解してしまうため、化学的に不安定である。さらに、吸着体２３に照射する光の波長に応じて光触媒を選択する。例えば、一般の酸化チタンは、３８７ｎｍ以下の波長の光にしか反応しない。この波長帯の光は、太陽光には５％程度含まれるが、一般の蛍光灯には１％程度、白熱球にはほとんど含まれない。したがって、酸化チタンを光触媒に用いる場合、理想的な光源は上記波長帯の光を含む紫外線光源が好ましい。例えば、光触媒として酸化チタンを用いる場合、ＬＥＤ光源２４として当該光触媒が励起される波長の光を発光するものを用い、例えば紫外ＬＥＤ（波長＝２５４ｎｍ）光源を用いる。また、酸化チタンと酸化亜鉛とを混合した光触媒では、４５０ｎｍ以下の可視光線にも対応したものが開発されているため、この組み合わせた光触媒では可視光源でも光触媒機能を果たすことができる。
【００４４】
図３および図４を参照して、多孔性材料に光触媒を付加あるいは混合した吸着体２３について説明する。なお、図３は、多孔性材料２３１の表面に光触媒２３２を付加した吸着体２３の一例を示す表面部分の概略断面図である。図４は、多孔性材料２３３と光触媒２３４とを混合した吸着体２３の一例を示す表面部分の概略断面図である。
【００４５】
図３において、吸着体２３の表面付近（図において破線で囲んだ部位）を拡大した多孔性材料２３１および光触媒２３２を示している。多孔性材料２３１の表面には、多数の細孔が形成されている。光触媒２３２は、多孔性材料２３１の物理吸着能力を劣化させることのないように、多孔性材料２３１の細孔に入り込んで塞ぐことのない当該細孔よりも十分大きい粒径とする。そして、光触媒２３２は、所定の接着剤などで多孔性材料２３１の表面に固定される。なお、図３では、塊状の多孔性材料２３１を示したが、粒状の多孔性材料２３１の集合体を用いてもかまわない。
【００４６】
図４において、吸着体２３の表面付近（図において破線で囲んだ部位）を拡大した多孔性材料２３３および光触媒２３４を示している。多孔性材料２３３および光触媒２３４は、それぞれ粒子で形成されており、多孔性材料２３３の粒子および光触媒２３４の粒子が混合されて吸着体２３を構成している。このとき、吸着体２３の物理吸着能力を劣化させることのないように、多孔性材料２３３の細孔（図示せず）よりも十分大きい粒径の光触媒２３４を用いる。なお、多孔性材料２３３の粒子と光触媒２３４の粒子とを混合した状態で一体成形して吸着体２３を構成してもかまわない。
【００４７】
また、図２では、キャビネット２１と吸着体２３とが別体で構成された一例を示したが、キャビネット２１の少なくとも内側方向（内壁）に上述した光触媒機能および物理吸着機能とを有する材料が形成されたキャビネット２１を用いる、もしくはキャビネット２１の内壁に吸着体２３を付着させた構成としてもよい。なお、キャビネット内壁面に吸着体を構成する構造の詳細は、後述する。
【００４８】
次に、図２を参照して、本実施形態のスピーカ装置の動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット２２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット２２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。このコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット２１内の空室Ｒに圧力変動を発生させる。しかしながら、空室Ｒには吸着体２３が配置されているため、吸着体２３の気体吸着作用により空室Ｒ内の気体分子が吸着体２３の多孔性材料に吸着／脱離し、空室Ｒ内の圧力変動が抑制されて、空室Ｒが等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置は、あたかも大きな容積のキャビネット２１にスピーカユニット２２が取り付けられているように動作し、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。以上の動作は、背景技術で説明した従来のスピーカ装置とほぼ同じである。
【００４９】
ここで、空気中に含まれる水蒸気、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒド等の有機物は、キャビネット２１の開口部を介して空室Ｒに侵入すると、吸着体２３に引き寄せられて多孔性材料の細孔を覆ってしまう。これによって、吸着体２３が有する物理吸着能力は、時間とともに低下してしまう。しかし、本実施形態のスピーカ装置は、光触媒を含む吸着体２３に、ＬＥＤ光源２４からの光を常時または間欠的に照射することで、当該光触媒の機能により多孔性材料に付着した有機物などを分解して、吸着体２３の物理吸着能力を維持することができる。これにより、吸着体２３の物理吸着能力を利用して低音再生帯域の拡大を図ったスピーカ装置において、内容積が増えたような低音帯域の再生を長期間の維持することが可能となる。
【００５０】
なお、吸着体２３に含まれる光触媒に可視光で光触媒作用を示す材料を用い、スピーカ装置の内部に配置される光源に可視光帯域の光を照射する蛍光灯や他の可視光光源を用いてもかまわない。また、スピーカ装置にＬＥＤ光源２４が光を照射する期間は、吸着体２３が有する物理吸着機能の回復のために常に照射していることが理想的であるが、ＬＥＤ光源２４が光を照射するために必要なエネルギを考慮して間欠的に照射してもかまわない。また、図２に示すように、本実施形態のスピーカ装置は、バスレフ式のキャビネット２１を用いた実現することが可能であるが、密閉型キャビネットやドロンコーン、ホーン等を用いた各種スピーカ装置でも実現可能である。
【００５１】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図５は、当該スピーカ装置の内部概略構造を示す断面図である。
【００５２】
図５において、当該スピーカ装置は、キャビネット５１、スピーカユニット５２、吸着体５３、および光源５４を備えている。図５に示すように、第３の実施形態は、バスレフ方式のスピーカ装置である。
【００５３】
キャビネット５１は、スピーカ装置筐体の前面、背面、上面、下面、左右側面を構成し、その内部にスピーカ装置の空室Ｒを形成する。また、キャビネット５１の前面には開口部が形成されている。スピーカユニット５２は、動電型スピーカであり、キャビネット５１の前面に取り付けられる。
【００５４】
吸着体５３および光源５４は、空室Ｒの内部に配置される。吸着体５３は、例えば板状形状で形成され、第２の実施形態と同様に複数の吸着体５３が並列して空室Ｒ内部に配置される。また、光源５４は、複数の板状吸着体５３のそれぞれ両面に光を照射するように空室Ｒ内部に複数配置される。光源５４は、空室Ｒ内に備え付けられた少なくとも１つ以上の蛍光管またはランプ光源である。光源５４は、後述する光触媒が機能する波長で発光する光源を用い、例えば紫外線ランプを用いる。吸着体５３は、気体を物理吸着する多孔性材料であり、当該多孔性材料に光触媒が付加または混合されている。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。例えば、多孔性材料は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブのいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう多孔性材料の組み合わせも、異なる材料を混合して１つの吸着体５３の多孔性材料を形成することを含む。また、複数の吸着体５３の多孔性材料を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった材料で形成することを含む。なお、空室Ｒ内部に配置される吸着体５３の多孔性材料は、上述した多孔性材料の中で最も大きい比表面積を有し物理吸着力も大きい活性炭が最も好ましい。
【００５５】
上記多孔性材料に付加あるいは混合される光触媒は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、三二酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化水銀（Ａｇ2Ｓ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）のいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう光触媒の組み合わせも、異なる材料を混合して１つの多孔性材料に付加あるいは混合することを含む。また、複数の光触媒を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった多孔性材料に付加あるいは混合することを含む。なお、光触媒の選択方法や光触媒の付加および混合の一例は、第２の実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００５６】
次に、図５を参照して、本実施形態のスピーカ装置の動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット５２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット５２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。このコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット５１内の空室Ｒに圧力変動を発生させる。しかしながら、空室Ｒには吸着体５３が配置されているため、吸着体５３の気体吸着作用により空室Ｒ内の気体分子が吸着体５３の多孔性材料に吸着／脱離し、空室Ｒ内の圧力変動が抑制されて、空室Ｒが等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置は、あたかも大きな容積のキャビネット５１にスピーカユニット５２が取り付けられているように動作し、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。以上の動作は、背景技術で説明した従来のスピーカ装置とほぼ同じである。
【００５７】
ここで、空気中に含まれる水蒸気、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒド等の有機物は、キャビネット２１の開口部を介して空室Ｒに侵入すると、吸着体５３に引き寄せられて多孔性材料の細孔を覆ってしまう。これによって、吸着体５３が有する物理吸着能力は、時間とともに低下してしまう。しかし、本実施形態のスピーカ装置は、光触媒を含む吸着体５３に、蛍光管などの光源５４からの光を常時または間欠的に照射することで、当該光触媒の機能により多孔性材料に付着した有機物などを分解して、吸着体５３の物理吸着能力を維持することができる。これにより、吸着体５３の物理吸着能力を利用して低音再生帯域の拡大を図ったスピーカ装置において、内容積が増えたような低音帯域の再生を長期間の維持することが可能となる。
【００５８】
なお、吸着体５３に含まれる光触媒に可視光で光触媒作用を示す材料を用い、スピーカ装置の内部に配置される光源５４に可視光帯域の光を照射する蛍光灯や他の可視光光源を用いてもかまわない。また、スピーカ装置に光源５４が光を照射する期間は、吸着体５３が有する物理吸着機能の回復のために常に照射していることが理想的であるが、光源５４が光を照射するために必要なエネルギを考慮して間欠的に照射してもかまわない。また、図５に示すように、本実施形態のスピーカ装置は、バスレフ式のキャビネット５１を用いた実現することが可能であるが、密閉型キャビネットやドロンコーン、ホーン等を用いた各種スピーカ装置でも実現可能である。
【００５９】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図６は、当該スピーカ装置の内部概略構造を示す断面図である。
【００６０】
図６において、当該スピーカ装置は、キャビネット６１、スピーカユニット６２、吸着体６３、および光源６４を備えている。図６に示すように、第４の実施形態は、バスレフ方式のスピーカ装置である。
【００６１】
キャビネット６１は、スピーカ装置筐体の前面、背面、上面、下面、左右側面を構成し、その内部にスピーカ装置の空室Ｒを形成する。また、キャビネット６１の前面には開口部が形成されている。スピーカユニット６２は、動電型スピーカであり、キャビネット６１の前面に取り付けられる。
【００６２】
吸着体６３は、キャビネット６１の内壁面となる空室Ｒの内部に設置される。図６の例では、吸着体６３は、スピーカ装置筐体の背面、上面、下面、左右側面となるキャビネット６１の内壁面に沿って設置されている。光源６４は、空室Ｒ内の中央位置から内壁面に設置された吸着体６３の主面に光を照射するように空室Ｒ内に少なくとも１つ配置される。そして、光源５４は、当該光源自体が熱を発する光源であり、例えば白熱球である。吸着体６３は、気体を物理吸着する多孔性材料である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。例えば、吸着体６３は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブのいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう吸着体６３の組み合わせも、異なる材料を混合して１つの吸着体６３を形成することを含む。また、複数の吸着体６３を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった材料で形成することを含む。なお、空室Ｒ内部に配置される吸着体５３は、上述した多孔性材料の中で最も大きい比表面積を有し物理吸着力も大きい活性炭が最も好ましい。
【００６３】
次に、本実施形態のスピーカ装置の動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット６２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット６２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。このコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット６１内の空室Ｒに圧力変動を発生させる。しかしながら、空室Ｒの内壁面には吸着体６３が配置されているため、吸着体６３の気体吸着作用により空室Ｒ内の気体分子が吸着体６３に吸着／脱離し、空室Ｒ内の圧力変動が抑制されて、空室Ｒが等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置は、あたかも大きな容積のキャビネット６１にスピーカユニット６２が取り付けられているように動作し、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。以上の動作は、背景技術で説明した従来のスピーカ装置とほぼ同じである。
【００６４】
ここで、空気中に含まれる水蒸気、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒド等の有機物は、キャビネット６１の開口部を介して空室Ｒに侵入すると、吸着体６３に引き寄せられて多孔性材料の細孔を覆ってしまう。これによって、吸着体６３が有する物理吸着能力は、時間とともに低下してしまう。しかし、本実施形態のスピーカ装置は、光源６４を点灯すると当該光源６４自体が熱を発して空室Ｒ内の温度が上昇し、さらに光源６４が照射する光による加熱により、吸着体６３の温度が上昇する。これによって、吸着体６３の表面に付着した水蒸気や低沸点性の有機物等が脱離し、吸着体６３の物理吸着能力を回復することができる。つまり、光源６４が光を所定時間照射することによって多孔性材料に付着した有機物などを脱離させて、吸着体６３の物理吸着能力を維持することができる。これにより、吸着体６３の物理吸着能力を利用して低音再生帯域の拡大を図ったスピーカ装置において、内容積が増えたような低音帯域の再生を長期間の維持することが可能となる。
【００６５】
なお、通気性があるメッシュ状で熱伝導率の高い材料（例えば、金属等）をキャビネット６１の内壁面に設置された吸着体６３の内面を覆う、または熱伝導率の高い材料をキャビネット６１の内壁と吸着体６３との間に介在させてもかまわない。これによって、吸着体６３に対してより均一に早く光源６４からの熱が行き渡るよう構成することもできる。
【００６６】
なお、スピーカ装置に光源６４が光を照射する期間は、吸着体６３が有する物理吸着機能の回復のために常に照射していることが理想的であるが、スピーカ装置内部が高温となるため間欠的に照射してもかまわない。また、スピーカ装置内部が高温となることを想定して、キャビネット６１などには熱に強い材料（耐熱プラスチック、金属等）を用いるのが好ましい。また、図６に示すように、本実施形態のスピーカ装置は、バスレフ式のキャビネット２１を用いた実現することが可能であるが、密閉型キャビネットやドロンコーン、ホーン等を用いた各種スピーカ装置でも実現可能である。また、第２および第３の実施形態と同様に吸着体６３（多孔性材料）に光触媒を付加または混合し、光触媒を励起する波長を有する光を照射する光源６４を用いる構成としてもよい。
【００６７】
（第５の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態に係るスピーカ装置について説明する。図７は、当該スピーカ装置の内部概略構造を示す断面図である。
【００６８】
図７において、当該スピーカ装置は、キャビネット７１、スピーカユニット７２、吸着体７３、光源７４、およびミラー７５を備えている。図７に示すように、第５の実施形態は、バスレフ方式のスピーカ装置である。
【００６９】
キャビネット７１は、スピーカ装置筐体の前面、背面、上面、下面、左右側面を構成し、その内部にスピーカ装置の空室Ｒを形成する。また、キャビネット７１の前面には開口部が形成されている。キャビネット７１は、アクリルやガラスなどで一部あるいは全てが透明な材料（図７ではキャビネット７１の上面７１ｔが透明な材料）で構成され、キャビネット７１の外部から内部に光を照射できる。スピーカユニット７２は、動電型スピーカであり、キャビネット７１の前面に取り付けられる。
【００７０】
光源７４は、キャビネット７１の外側で空室Ｒ外に設置され、透明な材料で形成される上面７１ｔを介して空室Ｒ内に光を照射するように設けられる。例えば、光源７４は、ハロゲンヒータ、電球型、蛍光管型、ＬＥＤ型、面発光体等各種光源を用いる。また、光源７４は、スピーカ装置に設けられる視覚効果用のイルミネーションを兼ねてもかまわない。ミラー７５は、空室Ｒ内に設けられ、光源７４から照射される光を反射して後述する吸着体７３の表面に効率よく行き渡らせる。
【００７１】
吸着体７３は、空室Ｒの内部に配置される。吸着体７３は、例えば板状形状で形成され、複数の吸着体７３が並列して空室Ｒ内部に配置される。そして、光源７４からの光が上面７１ｔを介して複数の板状吸着体７３の照射可能に設置されている。吸着体７３は、気体を物理吸着する多孔性材料である。多孔性材料は、ミクロ単位の大きさの細孔で空気を物理吸着することができる。例えば、吸着体７３は、活性炭、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、モレキュラーシーブ、フラーレン、およびカーボンナノチューブのいずれか、またはこれらの組み合わせから構成される。ここでいう吸着体７３の組み合わせも、異なる材料を混合して１つの吸着体７３を形成することを含む。また、複数の吸着体７３を単一の材料で、かつ、それぞれ異なった材料で形成することを含む。なお、空室Ｒ内部に配置される吸着体７３は、上述した多孔性材料の中で最も大きい比表面積を有し物理吸着力も大きい活性炭が最も好ましい。
【００７２】
次に、本実施形態のスピーカ装置の動作について説明する。動電型スピーカであるスピーカユニット７２の動作は周知であるのでここでは詳細な説明を省略するが、スピーカユニット７２に音楽信号を印加するとボイスコイルに力が発生して、コーン型振動板を振動させて音が発生する。このコーン型振動板で発生した音圧は、キャビネット７１内の空室Ｒに圧力変動を発生させる。しかしながら、空室Ｒ内には吸着体７３が配置されているため、吸着体７３の気体吸着作用により空室Ｒ内の気体分子が吸着体７３に吸着／脱離し、空室Ｒ内の圧力変動が抑制されて、空室Ｒが等価的に大きな容積となる。つまり、上記スピーカ装置は、あたかも大きな容積のキャビネット７１にスピーカユニット７２が取り付けられているように動作し、内容積が増えたような低音帯域の再生が可能となる。以上の動作は、背景技術で説明した従来のスピーカ装置とほぼ同じである。
【００７３】
ここで、空気中に含まれる水蒸気、アセトアルデヒド、およびホルムアルデヒド等の有機物は、キャビネット７１の開口部を介して空室Ｒに侵入すると、吸着体７３に引き寄せられて多孔性材料の細孔を覆ってしまう。これによって、吸着体７３が有する物理吸着能力は、時間とともに低下してしまう。しかし、本実施形態のスピーカ装置は、光源７４を点灯すると当該光源６４から上面７１ｔを介して光が吸着体７３に照射されて吸着体７３の温度が上昇する。これによって、吸着体７３の表面に付着した水蒸気や低沸点性の有機物等が脱離し、吸着体７３の物理吸着能力を回復することができる。つまり、光源７４が光を所定時間照射することによって多孔性材料に付着した有機物などを脱離させて、吸着体７３の物理吸着能力を維持することができる。これにより、吸着体７３の物理吸着能力を利用して低音再生帯域の拡大を図ったスピーカ装置において、内容積が増えたような低音帯域の再生を長期間の維持することが可能となる。
【００７４】
なお、スピーカ装置に光源７４が光を照射する期間は、吸着体７３が有する物理吸着機能の回復のために常に照射していることが理想的であるが、スピーカ装置内部が高温となるため間欠的に照射してもかまわない。また、スピーカ装置内部が高温となることを想定して、キャビネット７１などには熱に強い材料（耐熱プラスチック、金属等）を用いるのが好ましい。また、図７に示すように、本実施形態のスピーカ装置は、バスレフ式のキャビネット２１を用いた実現することが可能であるが、密閉型キャビネットやドロンコーン、ホーン等を用いた各種スピーカ装置でも実現可能である。また、第２および第３の実施形態と同様に吸着体７３（多孔性材料）に光触媒を付加または混合し、光触媒を励起する波長を有する光を照射する光源７４を用いる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係るスピーカ装置は、スピーカキャビネット内部に設置された吸着体を用いて内容積が増えたような低音帯域を再生するスピーカ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置の内部概略構造を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置の内部概略構造を示す断面図
【図３】多孔性材料２３１の表面に光触媒２３２を付加した吸着体２３の一例を示す表面部分の概略断面図
【図４】多孔性材料２３３と光触媒２３４とを混合した吸着体２３の一例を示す表面部分の概略断面図
【図５】本発明の第３の実施形態に係るスピーカ装置の内部概略構造を示す断面図
【図６】本発明の第４の実施形態に係るスピーカ装置の内部概略構造を示す断面図
【図７】本発明の第５の実施形態に係るスピーカ装置の内部概略構造を示す断面図
【図８】従来のスピーカ装置の内部概略構造を示す断面図
【符号の説明】
【００７７】
１１、２１、５１、６１、７１…キャビネット
１２、２２、５２、６２、７２…スピーカユニット
１３、２３、５３、６３、７３…吸着体
２３１、２３３…多孔性材料
２３２、２３４…光触媒
２４…ＬＥＤ光源
５４、６４、７４…光源
７５…ミラー
【図１】
2006101031.tif 000003
【図２】
2006101031.tif 000004
【図３】
2006101031.tif 000005
【図４】
2006101031.tif 000006
【図５】
2006101031.tif 000007
【図６】
2006101031.tif 000008
【図７】
2006101031.tif 000009
【図８】
2006101031.tif 000010